Sposoby przykładania obciążenia zmiennego na konstrukcję płytowo-słupową DOI:10.15199/33.2019.01.15
Rozkwit budownictwa żelbetowego
przypadający na początek
XX wieku był przyczynkiem
do pojawienia się wielu
innowacyjnych systemów konstrukcyjnych
na całym świecie. Wykorzystanie
dwukierunkowo pracującej płyty stropowej
dało niespotykane dotychczas
możliwości kształtowania stropów.
Pierwsze konstrukcje płytowo-słupowe
pojawiły się niemal w tym samym czasie
w USA, Rosji i Szwajcarii. Wśród
pionierów i pierwszych wynalazców
konstrukcji grzybkowych (mushroom
head) był amerykański inżynier Claude
A. P. Turner, który swój pierwszy budynek
w tej technologii zaprojektował
i wybudował w 1906 r. [4]. Najwcześniejszą
konstrukcję płytowo-słupową
w Europie wzniósł szwajcarski inżynier
Robert Maillart, który pierwszą eksperymentalną
konstrukcję wybudował
w 1908 r. [6].WPolsce przeprowadzono
wiele badań oraz analiz pozwalających
na lepsze poznanie charakteru pracy konstrukcji
płytowo-słupowych [1, 8]. Początkowo
należało rozwiązać problem
obliczania sił wewnętrznych w płycie.
Modele analityczne przyjmujące analogię
pracy płyty do elementu belkowego
były punktem wyjścia do powstania
metod uproszczonych, takich jak metoda
ram zastępczych. Przegląd takich
metod można znaleźć w pracach [2,
5, 7].Współczesne metody obliczeniowe
bazujące na metodzie elementów
skończonych pozwalają na bardziej
precyzyjne określanie sił wewnętrznych
w konstrukcjach o dowolnej siatce
słupów.
Projektanci konstrukcji płytowo-słupowych
powinni z dużą starannością
dokonywać obliczeń i konstruowania
zbrojenia. Obecnie istnieje potrzeba
znalezienia szybkiej drogi do uzyskania
poprawnego rozwiązania. Z tego powodu
podjęliśmy próbę wykonania analizy
porównawczej, dotyczącej sposobu rozmieszczenia
obciążenia zmiennego na
płycie stropowej w konstrukcji płyta-
-słup na podstawie wydzielonej kondygnacji
budynku biurowego o konstrukcji
płyta-słup.
Opis analizowanej
konstrukcji
Do analizy numerycznej wybrano
wydzielony strop budynku o[...]
Analiza porównawcza metod obliczania przebicia DOI:
Najważniejszym problemem
ustrojów płytowo-słupowych
pozostaje zagadnienie nośności
strefy przysłupowej,
w której występują maksymalne momenty
zginające oraz siły tnące.Wprzeszłości
intuicyjnie było ono rozwiązywane
przez zwiększenie grubości stropu
w sąsiedztwie słupów (zastosowanie
grzybków). Pionierami i wynalazcami
konstrukcji grzybkowych (mushroom
head) byli m.in. amerykański inżynier
Claude A. P. Turner (Gasparini [6]),
szwajcarski inżynier Robert Maillart,
rosyjskimatematyk i inżynierArtur Ferdinandovitch
Loleit (Kiedorf [8]). Rezygnacja
z pogrubień w obrębie strefy
przysłupowej bez wprowadzenia dodatkowych
rozwiązań zwiększających nośność
strefy na przebicie doprowadziła
do tragicznych w skutkach katastrof.
W związku z tym strefa przysłupowa
nadal budzi pewne kontrowersje i jest
poddawana nowym badaniom i analizom,
takim jak wpływ efektu skali
na nośność przebicia czy zachowanie
się połączenia płyta-słup pod znakozmiennym
poziomym obciążeniem cyklicznym
(problem szczególnie istotny
w miejscach występowania obciążeń
sejsmicznych). Przegląd podejmowanych
obecnie prac badawczych dotyczących
zjawiska przebicia znaleźć można
m.in. w raporcie technicznym FIB Bulletin
no. 81 [5]. Jako przykład katastrofy
spowodowanej nieodpowiednim zaprojektowaniem
strefy przysłupowej
w konstrukcji płytowo-słupowej można
podać budynek Pipers Row Car Park
w Wolverhampton (Anglia), w którym
20 marca 1997 r. zawaliła się część stropu
ostatniej kondygnacji. Jedną z największych
katastrof spowodowanych
m.in. błędami projektowymi strefy
przysłupowej w konstrukcji płytowo-
-słupowej było też całkowite zawalenie
się centrum handlowego Sampoong
w Seulu (Korea Południowa) w 1995 r.
Oprócz przekroczenia dopuszczalnego
obciążenia, nieodpowiedniego zaprojektowania
zbrojenia ze względu na
przebicie, nie zaprojektowano również
zbrojenia chroniącego konstrukcję
przed katastrofą postępującą [7].Wskazane
katastrofy budowlane uzmysławiają[...]